Cuando un planeta se está formando suele recibir los impactos de mayor tamaño, el encuentro de múltiples planetesimales dan lugar a la aparición de nuevos planetas. Después de ello, las grandes colisiones van siendo algo poco común, aunque aun pueden llegar a provocar alteraciones en los planetas que, como sucedió en la Tierra ha ce unos 65 millones de años, acaben con la mayor parte de la vida.

Pero ahora imagínate un evento mucho mayor y que este tuvo lugar cuando el planeta ya había alcanzado su forma definitiva, un asteroide que abrió un cráter de unos 500 kilómetros de diámetro.

Comparativa de los impactadores con el monte Everest. El primero de ellos habría acabado con los dinosaurios hace 65 millones de años. AGU

Las ondas sísmicas que tal impacto generaría podrían ser registradas por cualquier sismógrafo del planeta durante al menos media hora y alcanzarían una intensidad seis veces mayor que la del terremoto que afecto a Japón hace tres años. Este impacto también sería el responsable de los mayores tsunamis que habría visto nuestro planeta, mucho mayores que los que siguieron al terremoto japonés.

Aunque los científicos ya habían planteado hipótesis de enormes impactos en la antigüedad, mucho mayores que el que acabo con los dinosaurios hace 65 millones de años, ahora un nuevo estudio revela el poder y la magnitud de un evento cataclísmico que tuvo lugar hace unos 3.260 millones años, un impacto que habría creado las características geológicas que se encuentran en una región de Sudáfrica conocida como el Cinturón de Rocas Verdes Barberton.

Este enorme impactador, de entre 37 y 58 kilómetros de ancho, colisionó con el planeta a una velocidad de 20 kilómetros por segundo, cuando ya había penetrado en la corteza terrestre su otro extremo aun se encontraba en la mesosfera. El golpe provoco un terremoto que habría alcanzado una magnitud 10.8 e impulsó las ondas sísmicas que recorrieron cientos de kilómetros, rompiendo rocas y provocando otros grandes terremotos. Tsunamis de miles de metros de altura barrerían los océanos y sus aguas afectarían a la mayor parte del planeta.

"Sabíamos que era grande, pero no sabíamos qué tan grande", comento Donald Lowe, un geólogo de la Universidad de Stanford y co-autor del estudio.

Lowe, quien descubrió formaciones rocosas indicadoras en esta región africana hace una década, pensó que su estructura podría indicar el impacto de asteroide. Lowe señala que los nuevos modelos señalaron por primera el tamaño del asteroide que habría impactado en esta zona y cuáles fueron los efectos sobre el planeta, incluyendo el posible inicio de un sistema de tectónica de placas más moderno.

"El estudio marca la primera vez en que los científicos cartografían un impacto que se produjo hace más de 3.000 millones de años", añadió Lowe, "y es probablemente una de las primeras veces que alguien ha modelado un impacto que se produjo durante este período de la evolución de la Tierra".

El impacto habría sido catastrófico para el medio ambiente de la superficie. Se estima que el evento que acabo con los dinosaurios libero una energía mil millones de veces más que la liberada por las bombas que destruyeron Hiroshima y Nagasaki. Pero la energía liberada por este antiguo impacto habría sido casi incalculable.

Comparativa de los cráteres con la isla de Hawaii, de los EE.UU. El impacto que creó el cráter de Chicxulub habría liberado una energía miles de veces mayor que generada por las bombas que devastaron las ciudades de Hiroshima y Nagasaky. AGU

La atmosfera habría alcanzado temperaturas como para que el hierro alcanzase el rojo vivo, se habría llenado de polvo y la superficie de los océanos habría alcanzado el punto de ebullición. El impacto envió roca vaporizada a la atmósfera, rodeando por completo el planeta y que se habría condensado en gotitas de roca liquida antes de solidificarse y caer sobre la superficie.

Pero este gran impacto pudo no ser el único, sino que nuestro planeta podría haber sufrido al menos una docena de ellos durante el final del período de Bombardeo Pesado Tardío, un evento que tuvo lugar hace entre 3.000 y 4.000 millones de años y que asolo el sistema solar interior.

Las huellas de estos grandes impactos han sido borradas por la erosión, los movimientos de la corteza terrestre y otras fuerzas liberadas durante la evolución de la Tierra. Pero los geólogos han encontrado un puñado de zonas en África del Sur y Australia Occidental que aún albergan evidencias de estos impactos y que se remontan a un lapso de tiempo que tuvo lugar entre 3.230 millones y 3.470 millones años atrás. Los autores del estudio creen que el asteroide impacto a kilómetros de distancia del Cinturón de Rocas Verdes Barberton, aunque no pueden determinar la ubicación exacta.

"No podemos ir a los sitios de impacto. Con el fin de entender mejor lo grande que fue y su efecto necesitamos estudios como éste", comento Lowe, señalando que los científicos deben usar las evidencias geológicas de estos impactos para reconstruir lo que sucedió en nuestro planeta durante este periodo.

Los resultados del estudio tienen implicaciones importantes para la comprensión de la Tierra primitiva y cómo se formó el planeta. El trabajo también señala que el impacto podría haber roto la corteza terrestre e interrumpir el régimen tectónico que caracterizo a nuestro joven planeta, lo que nos lleva al inicio de un sistema de tectónica de placas más moderno.

La paliza que sufrió el planeta fue "mucho más grande que cualquier terremoto ordinario", dijo Norman Sleep, físico de la Universidad de Stanford y uno de los autores del estudio. Diferentes modelos, así como los datos registrados en otros terremotos e impactos de asteroides tanto en la Tierra como en la Luna permitieron calcular tanto la energía del impacto como el tiempo que duraron las ondas sísmicas que recorrieron el planeta.

La evidencia geológica que se encuentra en Barberton indica que el asteroide era "mucho más grande que cualquier cosa en los últimos mil millones de años", señalo Jay Melosh, profesor de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana, el cual no participó en la investigación.

El Cinturón de Rocas Verdes Barberton es un área de 100 kilómetros de largo y 60 kilómetros de ancho que se encuentra al este de Johannesburgo, cerca de la frontera con Suazilandia, y contiene algunas de las rocas más antiguas del planeta.

"El modelo proporciona evidencias de las formaciones rocosas y las fracturas de la corteza", comento Frank Kyte, geólogo de la UCLA, que no participó en el estudio.

"Esto está proporcionando un apoyo importante a la idea de que el impacto podría haber sido responsable de este cambio importante en la tectónica", dijo.

La reconstrucción de impacto del asteroide podría ayudar también a los científicos a comprender mejor las condiciones presentes en el planeta durante la evolución de la vida primitiva. Junto con la alteración de la propia Tierra, los cambios ambientales provocados por el impacto podrían haber acabado con muchos de los organismos microscópicos que ya se encontraban presentes en el planeta durante este periodo, permitiendo que otros evolucionasen.

"Estamos tratando de comprender las fuerzas que dieron forma a nuestro planeta a principios de su evolución y los entornos en los que se desarrolló la vida", agrego Lowe.

La investigación ha sido aceptada para su publicación en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems, de la Unión Geofísica Americana.